Plutonium

Chemisches Element, Symbol Pu, Ordnungszahl 94, es existieren Isotope von Pu 232 bis Pu 247, Schmelzpunkt 640 Grad C, Siedepunkt 3.327 Grad C, Dichte 19,8 g/cm3, silberweißes Metall.

Plutonium ist der gefährlichste radioaktive Stoff, der in Kernkraftwerken entsteht. Plutonium kommt in der Natur nicht vor, sondern wird in Kernkraftwerken und bei Atombombenexplosionen (Atomwaffen) aus Uran-238 durch Neutroneneinfang erzeugt (erbrütet) und technisch in der Wiederaufarbeitung aus abgebrannten Brennelementen gewonnen. Von besonderem Interesse ist Pu 239. Physikalische Halbwertszeit 24.110 Jahre, biologische Halbwertszeit 120 Jahre, d.h. in einem Menschenleben wird weniger als die Hälfte des aufgenommenen Plutonium ausgeschieden. Bei Aufnahme von Plutonium über die Nahrung kann die sofortige Einnahme von Chelatbildnern die Verweildauer im Körper verkürzen.

Plutonium zerfällt unter Aussendung von Alpha- und Gammastrahlung. Plutonium eignet sich als Spaltstoff mit kleiner kritischer Masse für Atomwaffen und zum Einsatz in Kernreaktoren (Kernspaltung, Schneller Brüter). Plutonium ist aufgrund seiner Alphastrahlung und hoher spezifischer Aktivität einer der gefährlichsten Krebserzeuger. Die größte Gefahr geht von Plutonium aus, wenn es über die Luft eingeatmet wird. Verschiedenen Studien nach reicht eine von der Lunge aufgenommene durchschnittliche Menge von 0,001 bis 0,26 mg Plutonium aus, um Lungenkrebs zu erzeugen, bzw. 1 g Plutonium kann 3.800 bis 1 Mio Lungenkrebsfälle verursachen. Über die Nahrung aufgenommen reichert sich Plutonium im Körper v.a. in Knochen, Leber, Keimdrüsen und Galle an (Anreicherung) und kann u.a. Knochen- und Lebertumore sowie Leukämie auslösen (Krebs, Strahlenschäden).

Weitere Gefahren: Plutonium ist auch chemisch giftig und sehr reaktionsfreudig. Kommt es mit Luft oder Wasser in Kontakt, verbrennt es, bildet feinste Staubpartikel, die als Schwebeteilchen (Aerosole) durch die Luft fliegen. Plutonium gelangte in den letzten Jahrzehnten durch oberirdische Atomwaffentests, Brände und Lecks in militärischen Atombombenzentren, Kernkraftwerksunfälle (GAU, Tschernobyl) und Wiederaufarbeitsanlagen in die Umwelt und führt dort aufgrund seiner langen Halbwertszeit zu langanhaltenden Verseuchungen. Plutonium-haltiger Boden muss sorgsam abgetragen und endgelagert werden (Atommüll). Aus der englischen Wiederaufarbeitsanlage Sellafield (ehem. Windscale) wurden mindestens 15 kg Plutonium in die Irische See geleitet. Arbeiter dieser Anlage wiesen bis zu 600fach erhöhte Plutonium -Konzentrationen in ihren Lungen auf (verglichen mit der englischen Normalbevölkerung. Der Plutonium -Brennelemente-Fabrik in Hanau (Ex-Alkem) wurde 1991 die abschließende Betriebsgenehmigung erteilt.
Plutonium -haltige Brennelemente: Mischoxid(MOX)-Brennelemente.

Autor: KATALYSE Institut

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